Descubren el asteroide con la órbita más rápida del Sistema Solar

El Sol tiene un nuevo vecino que se escondía en pleno crepúsculo. Se trata de un asteroide que lo orbita en solo 113 días, el período orbital más corto conocido para un asteroide y el segundo más corto para cualquier objeto en nuestro Sistema Solar después de Mercurio. Fue descubierto por el investigador Scott S. Sheppard de Carnegie en imágenes del crepúsculo vespertino tomadas por los astrónomos Ian Dell Ian Dell’Antonio y Shenming Fu de la Universidad de Brown.

El asteroide recién descubierto, llamado 2021 PH27, tiene aproximadamente 1 kilómetro de tamaño y se encuentra en una órbita inestable que cruza la de Mercurio y Venus. Esto significa que en unos pocos millones de años probablemente será destruido en una colisión con uno de estos planetas o el Sol, o será expulsado de su posición actual.

Estudiar objetos como este puede ayudar a los científicos a comprender dónde se originaron los asteroides y las fuerzas que dieron forma a la arquitectura de nuestro Sistema Solar. “Lo más probable es que 2021 PH27 se haya desprendido del Cinturón Principal de Asteroides entre Júpiter y Marte y la gravedad de los planetas internos moldeó su órbita en su configuración actual”, dijo Sheppard. “Aunque, en base a su gran ángulo de inclinación de 32 grados, es posible que 2021 PH27 sea un cometa extinto del Sistema Solar exterior que se aventuró demasiado cerca de uno de los planetas ya que la trayectoria de su viaje lo acercó al planeta interior del Sistema Solar”.

Una ilustración de la órbita de 2021 PH27 (Katherine Cain y Scott Sheppard, cortesía de Carnegie Institution for Science)

Debido a que 2021 PH27 está tan cerca del campo gravitacional masivo del Sol, experimenta los efectos relativistas generales más grandes de cualquier objeto conocido del Sistema Solar. Esto se ve en una ligera desviación angular en su órbita elíptica a lo largo del tiempo, un movimiento llamado precesión, que ocurre aproximadamente a un minuto de arco por siglo. La observación de la precesión de Mercurio desconcertó a los científicos hasta que la Teoría de la Relatividad General de Einstein explicó sus ajustes orbitales a lo largo del tiempo. La precesión de 2021 PH27 es incluso más rápida que la de Mercurio. “2021 PH27 se acerca tanto al Sol que la temperatura de su superficie llega a alrededor de 900 grados Fahrenheit en la aproximación más cercana, lo suficientemente caliente como para derretir el plomo”, aseguró Sheppard.

Las observaciones futuras de este objeto arrojarán más luz sobre sus orígenes. Según los expertos, comparar 2021 PH27 con objetos que orbitan más allá de la Tierra mejorará el conocimiento de los investigadores sobre su composición y los materiales que permiten su supervivencia en estas condiciones extremas. Un objeto como 2021 PH27 experimenta un tremendo estrés térmico e interno debido a su proximidad al Sol.

Un censo de asteroides cerca y dentro de la órbita de la Tierra es crucial para identificar aquellos que potencialmente podrían impactar nuestro planeta, pero son difíciles de detectar porque se acercan a la Tierra durante el día. Estos tipos de asteroides no son detectados fácilmente por la mayoría de las encuestas, que suelen observarse de noche. El asteroide pronto pasará detrás del Sol y no será observable desde la Tierra hasta principios del próximo año, momento en el que los observadores podrán refinar su órbita con la precisión necesaria para darle un nombre oficial.

Un gif que muestra el descubrimiento del asteroide 2021 PH27

El único método eficiente para detectar asteroides que se mueven alrededor del Sol en órbitas más cercanas que la de la Tierra es tomar imágenes cuando el Sol se pone o sale, lo que Dell’Antonio y Fu hicieron con la Dark Energy Camera en Blanco 4 metros de la National Science Foundation telescopio en Chile. Su investigación principal es parte del estudio Local Volume Complete Cluster Survey, que está observando la mayoría de los cúmulos de galaxias masivos en el universo cercano con mayor detalle. En colaboración con Sheppard, Dell’Antonio y Fu pasaron de enfocarse en algunos de los objetos más distantes del universo a algunos de los más cercanos, utilizando los primeros minutos del crepúsculo vespertino del 13 de agosto para tomar imágenes en las que Sheppard pudo encontrar 2021 PH27 unas horas más tarde.

“Debido a que el objeto ya estaba bajo el resplandor del Sol y se movía más hacia él, era imperativo que determináramos la órbita del objeto antes de que se perdiera detrás de nuestra estrella central”, explicó Dave Tholen de la Universidad de Hawai, quien midió el movimiento rápido posición del asteroide en el cielo y predijo dónde estaría la noche después del descubrimiento inicial. “Supuse que para que un asteroide de este tamaño permanezca oculto durante tanto tiempo, debe tener una órbita que lo mantenga tan cerca del Sol que sea difícil de detectar desde la posición de la Tierra”.

Se obtuvieron imágenes adicionales la noche siguiente utilizando los telescopios Magellan en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile, así como nuevamente con el telescopio Blanco de 4 metros de NSF. Se necesitó una tercera noche de observaciones de seguimiento para determinar la órbita del nuevo asteroide antes de que se perdiera, pero el clima nublado en Chile provocó un viaje alrededor del mundo a Sudáfrica gracias a la activación de la extensa red del Observatorio Las Cumbres de 1- telescopios metros.

“Aunque el tiempo del telescopio es muy valioso, la naturaleza internacional y el amor por lo desconocido hace que los astrónomos estén muy dispuestos a anular su propia ciencia y observaciones para dar seguimiento a nuevos descubrimientos interesantes como este”, dijo Sheppard. “Estamos muy agradecidos con todos nuestros colaboradores que nos permitieron actuar rápidamente en este descubrimiento”.

Alex Drlica-Wagner de la Universidad de Chicago, Clara Martínez-Vázquez de NOIRLab, Sidney Mau de la Universidad de Stanford y Luidhy Santana-Silva de la Universidade Cruzeiro do Sul interrumpieron su primera y segunda noche usando la Cámara de Energía Oscura para observar el asteroide. Scott Carlsten de la Universidad de Princeton , Rachael Beaton (becaria postdoctoral Carnegie-Princeton) y Jenny Greene fueron fundamentales en las imágenes de seguimiento de la segunda noche de Las Campanas y en la tercera noche Cristobal Sifon y Camila Aro de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Bunster retrasó el inicio de su programa de observación Magellan para visualizar el objeto a través de algunas nubes pasajeras. Marco Micheli, del Centro de Observación de la Tierra de la Agencia Espacial Europea, coordinó el uso de la red del Observatorio Las Cumbres.